Si necesita personalizar una pantalla que solo muestra números, las pantallas LED de 7 segmentos son una excelente opción. ¿Quiere saber cómo funcionan las pantallas LED de 7 segmentos y cómo elegir una para su proyecto? Este artículo le brindará una guía completa.
¿Cómo funciona una pantalla LED de 7 segmentos?
La estructura de una pantalla LED de 7 segmentos incluye siete segmentos emisores de luz en forma de tira y un punto decimal. Cada segmento es un diodo emisor de luz. Se combinan en una forma similar al número 8. Al iluminar diferentes combinaciones de tubos digitales, la pantalla puede mostrar números del 0 al 9 y algunas letras, como la ‘E’, la ‘C’ y la ‘F’.
Basado en métodos de conexión interna
Cátodo común y ánodo común son dos métodos de conexión del Pantallas LED Estructura interna. Un cátodo común significa que todos los cátodos de la pantalla de siete segmentos están conectados entre sí para formar un terminal común y a tierra (GND). Su estructura siempre es más simple y su costo es menor.
El modo de conexión del ánodo común es inverso al del cátodo común. En el ánodo común, los ánodos del LED se conectan entre sí y forman un terminal común.
En general, si ya cuenta con una solución de hardware predeterminada, la lógica de control de la pantalla de siete segmentos debe ser compatible con el sistema general; de lo contrario, se recomienda la solución de cátodo común. En comparación con la solución de ánodo común, ofrece ventajas como mayor velocidad de conmutación, menor resistencia de encendido, mayor variedad de opciones y menor costo.
Basado en escenarios de uso
Las pantallas LED de 7 segmentos se pueden utilizar en diversos escenarios, como contadores, relojes e instrumentos electrónicos. Puede seleccionar los parámetros de la siguiente manera, según el escenario de aplicación:
- Color: Las luces rojas a menudo significan advertencias y errores, y puede utilizarlas en instrumentos industriales y las luces blancas indican batería baja; las luces blancas suelen tener un aspecto moderno y se pueden usar en interiores de automóviles y aparatos electrónicos de consumo; las luces verdes siempre significan funcionamiento normal y se pueden usar para indicar que la alimentación está encendida.
- Tamaño: Un tamaño más grande Permite ver la pantalla con claridad a mayor distancia. Se pueden usar pantallas pequeñas para termostatos y electrodomésticos, mientras que las pantallas grandes son más adecuadas para paneles de información de almacenes y pantallas de información de tráfico.
- Clasificación IP: La típica ambientes interiores Prácticamente no existe riesgo de entrada de polvo o agua, y una clasificación IP20 o IP30 es suficiente. Para aquellos escenarios que puedan estar expuestos al viento y la lluvia, es necesario un grado IP54 o IP65.
- Especificaciones eléctricas: El voltaje de funcionamiento de la pantalla debe coincidir con el voltaje de alimentación. Debe seleccionar el voltaje y la corriente de funcionamiento de la pantalla en función del color de la luz y el brillo de funcionamiento. Por ejemplo, una pantalla de alto brillo requiere una corriente de funcionamiento superior a 20 mA.
- Brillo: El brillo de una pantalla de 7 segmentos depende principalmente de la luz ambiental. Si desea usarla en exteriores, debe elegir un brillo más alto, por ejemplo, superior a 500 mcd. Si la pantalla se usa solo en interiores, un brillo más alto puede causar deslumbramiento, por lo que un brillo más bajo es la opción ideal.
Ventajas de las pantallas LED de 7 segmentos
Costo extremadamente bajo
El número de unidades emisoras de luz en las pantallas LED de 7 segmentos es extremadamente pequeño, mientras que las pantallas matriciales requieren cientos y las pantallas LED decenas de miles. Un menor número de unidades emisoras de luz se traduce en menores costos de materia prima e integración, lo que abarata considerablemente el costo de las pantallas LED de 7 segmentos.
Baja tasa de fallos
Sin duda, cuantos más componentes tenga el sistema, mayor será la probabilidad de fallos. Las pantallas LED de 7 segmentos no solo tienen una estructura simple, sino que también tienen una corriente de funcionamiento relativamente baja. Esto hace que su envejecimiento sea muy lento y su tasa de fallos también sea menor que la de las pantallas LED.
Pantalla digital intuitiva
Las pantallas LED de 7 segmentos solo tienen un fondo negro y luces brillantes, sin elementos adicionales. Además, la combinación de 7 segmentos puede cubrir ingeniosamente el esqueleto visual del 0 al 9, lo que permite reconocer rápidamente el número que muestra.
Fácil de conducir y mantener
La lógica del contenido mostrado en una pantalla de tubo digital de siete segmentos es muy sencilla. Existen dos métodos de codificación: codificación BCD y codificación hexadecimal. Ambos se obtienen obteniendo el vector de estado de siete segmentos correspondiente y, posteriormente, activando o desactivando lógicamente cada parte.
El costo y la frecuencia de mantenimiento también son muy bajos, porque casi no hay carga de mantenimiento de software y la falla de cualquier parte no afectará el trabajo de otras secciones.
Velocidad de respuesta rápida
Por un lado, el LED es un dispositivo semiconductor emisor de luz; su tiempo de respuesta suele oscilar entre nanosegundos y microsegundos, y apenas se aprecia retraso. Por otro lado, la cantidad de datos que se deben mostrar es bastante pequeña y no requiere decodificación, lo que reduce considerablemente el tiempo de respuesta.
Amplio rango de temperatura de funcionamiento
Los LED semiconductores pueden soportar temperaturas extremas y operar en un rango de -40 °C a +85 °C o incluso mayor. Al no tener una superficie de cristal líquido, las pantallas LED de 7 segmentos pueden funcionar con normalidad a temperaturas extremas.
Límites de las pantallas LED de 7 segmentos
Contenido de visualización limitado
Debido a las limitaciones de su estructura, las pantallas LED de segmentos solo pueden mostrar diez números y algunas letras. Si desea usarlas para mostrar imágenes o más letras, deberá optar por una pantalla LCD o LED de gama alta. Además, no pueden mostrar escrituras en otros idiomas, como chino y japonés.
Mayor consumo de energía en pantallas de alto brillo
Cuando la pantalla necesita funcionar bajo una luz intensa, se deben usar LED de alto brillo. Esto genera una corriente más alta durante el funcionamiento, que suele ser cinco veces mayor que la de un tubo de brillo común, y su consumo de energía También puede ser cinco veces mayor. En comparación con las pantallas de 7 segmentos, las pantallas LCD u OLED, que también utilizan diodos LED, son mucho más eficientes.
¿Cómo elegir una pantalla LED de 7 segmentos para su proyecto?
Primero, confirma los parámetros que deseas. Estos incluyen:
- La cantidad de dígitos que desea mostrar y si necesita mostrar letras.
- Indicadores relacionados con los efectos visuales: como el brillo, el tamaño de la pantalla, el color y el ángulo de visión.
- Tipo de paquete y Clasificación IP.
- Seleccione un grado industrial o comercial según su temperatura de funcionamiento y la vida útil que desee.
Luego, elija un proveedor confiable y realice pruebas de integración con las muestras. Un fabricante con experiencia puede proporcionarle datos de prueba completos y productos de alta calidad. Además, las pruebas de las muestras garantizan la fiabilidad en funcionamiento real.
Mercados más segmentados
Pantallas multisegmento
Además de las pantallas de 7 segmentos, existen tecnologías más complejas: de ocho, cuatro, dieciséis y multisegmentos. Estas pantallas pueden mostrar más contenido, como letras griegas y cirílicas. Sin embargo, aunque pueden mostrar más letras, su uso no está muy extendido y, por lo general, han sido reemplazadas por pantallas matriciales, LCD y OLED más flexibles.
Pantalla de matriz de puntos
Una pantalla de matriz de puntos utiliza numerosos puntos pequeños emisores de luz dispuestos en una matriz para visualizar números, letras, símbolos e incluso gráficos simples. Se utiliza a menudo en calculadoras, pantallas de información y otros lugares.
En comparación con las pantallas de tubo digitales de 7 segmentos, las pantallas de matriz de puntos pueden mostrar contenido más rico, lo que ha reemplazado a la mayoría de las pantallas de múltiples segmentos.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la vida útil general de un tubo digital de 7 segmentos?
El vida útil nominal de las pantallas LED Generalmente supera las 50.000 horas. Sin embargo, la vida útil real depende de varios factores, como el chip LED, la corriente de funcionamiento, disipación de calor condiciones y entorno laboral.
Con esto, puede estimar su vida útil según las condiciones reales de funcionamiento. Por ejemplo, por cada aumento de 10 °C en la temperatura de funcionamiento por encima de la temperatura nominal, la vida útil del LED se reducirá a la mitad.
¿Cómo garantizar la precisión del contenido mostrado en una pantalla de siete segmentos?
En primer lugar, debe seleccionar el tipo de controlador de cátodo común o ánodo común adecuado, que debe ser compatible con el circuito de control. En segundo lugar, asegúrese de que el controlador sea lo suficientemente estable. Debe programar rigurosamente la sincronización y configurar los datos para que la pantalla se actualice periódicamente.
Además, debes habilitar el watchdog; puede evitar que la pantalla se congele o muestre contenido no deseado.
¿Puede una pantalla LED de 7 segmentos lograr una salida a todo color?
Cada segmento de una pantalla LED de 7 segmentos generalmente solo puede emitir luz de una longitud de onda y no puede mostrar varios colores. Es decir, a menudo solo puede mostrar números y letras monocromáticos. Si desea mostrar contenido a todo color, puede usar pantallas LED de matriz de puntos o Pantallas OLED.
¿Se puede ajustar el brillo de una pantalla LED de 7 segmentos?
Sí. Hay dos formas principales de ajustar el brillo de una pantalla LED de 7 segmentos: ajustando el tamaño de la corriente y mediante atenuación PWM. La atenuación por corriente permite ajustar con mayor precisión el brillo deseado y no causa parpadeo. La atenuación PWM ocasionalmente causa parpadeo, pero tiene un impacto mínimo en la vida útil de los LED.
Reflexiones finales
Las pantallas LED de 7 segmentos se utilizan ampliamente en diversas aplicaciones. Si necesita personalizar una, debe elegir sus parámetros relevantes según el uso, como el brillo, el color y la corriente de funcionamiento. Además, si una pantalla de 7 segmentos no puede cubrir el contenido que necesita mostrar, necesitará una pantalla de matriz de puntos o una pantalla OLED para cumplir con los requisitos.
Además, si desea personalizar cualquier tipo de pantalla LED, LCD u OLED, bienvenido a contactarnos. JINGYLED y obtenga una solución confiable.
